ClassWeightsの設定方法

深層学習を使用したセマンティック セグメンテーションhttps://jp.mathworks.com/help/releases/R2018a/vision/examples/semantic-segmentation-using-deep-learning.html

をもとに自分で用意したデータセットで解析を行ったところ以下のようなエラーが出ました．

以下にi_learningのコードを示します．

%ネットワークの作成

imageSize = [360 480 3];
numClasses = numel(classes);
lgraph = segnetLayers(imageSize,numClasses,'vgg16');

%クラスの重み付けを使用したクラスのバランス調整

imageFreq = tbl.PixelCount ./ tbl.ImagePixelCount;
classWeights = median(imageFreq) ./ imageFreq;

pxLayer = pixelClassificationLayer('Name','labels','ClassNames',tbl.Name,'ClassWeights',classWeights);

lgraph = removeLayers(lgraph,'pixelLabels');
lgraph = addLayers(lgraph, pxLayer);
lgraph = connectLayers(lgraph,'softmax','labels');

%学習オプションの選択

options = trainingOptions('sgdm', ...
    'Momentum',0.9, ...
    'InitialLearnRate',1e-3, ...
    'L2Regularization',0.0005, ...
    'MaxEpochs',100, ...  
    'MiniBatchSize',2, ...             
    'Shuffle','every-epoch', ...
    'VerboseFrequency',2);

%データ拡張
augmenter = imageDataAugmenter('RandXReflection',true,...
    'RandXTranslation',[-10 10],'RandYTranslation',[-10 10]);

%学習の開始  
pximds = pixelLabelImageDatastore(imdsTrain,pxdsTrain,'DataAugmentation',augmenter);
net= trainNetwork(pximds,lgraph,options);

Answer 1

[Kenta]

classWeights

と入力して、それぞれの値を教えてもらえますか？訓練データに、ある稀なラベルが含まれていなくて０で割っている状態なのではないかと思いました。

classWeights = median(imageFreq) ./ (imageFreq+0.0001);

などとすれば回避できると思いました。

[Kodai Sato]

classWeightsはどこに入力すればよいのでしょうか？

コマンドウィンドウに入力すると関数または変数 'classWeights' が認識されません。と返ってきます．

[Kenta]

imageFreq

そうですね、失礼いたしました。うえのように打って下さい。

[Kodai Sato]

申し訳ありません

そちらの関数でも認識されませんでした

クラス別のピクセル数はグラフがあるので一応添付します

[Kenta]

tbl.ImagePixelCount

何度もすいません、こちらを打ってみてください。

[Kodai Sato]

以下のようになりました

>> tbl.ImagePixelCount

ans =

    20719666
     4297113
           0
           0

[Kenta]

３，４番目の出現数が０なので、０で割ると、無限大になってしまいますね。

そのため、クラスの重みも無限になってしまい。エラーを返したということですね。

そのため、

imageFreq = tbl.PixelCount ./ (tbl.ImagePixelCount+1);

などとして、分母が０になるのを防ぐと、うまく実行できると思います。

その後のコードで変更があれば、適宜変更していただけると幸いです。

ただ、ここまで大きくクラスに偏りがあると、課題設計を少し変更した方がいいかもしれません。

[Kodai Sato]

何度も申し訳ありません

上のコードのように変更しましたが同様なエラーが発生します

imageFreq =

    0.1032
    0.0000
         0
         0

[Kenta]

imageFreq = tbl.PixelCount ./ (tbl.ImagePixelCount+1);
classWeights = median(imageFreq) ./ (imageFreq+0.001)+0.0001;

などとすれば、ひとまず動きますでしょうか？

[Kodai Sato]

tbl.PixelCount

を実行したところこちらも0であったため

imageFreq = (tbl.PixelCount+1) ./ (tbl.ImagePixelCount+1);

としたところ実行できました

何度も申し訳ありませんでした

[Kenta]

はい、無事実行できてよかったです。